時間：2023-03-20 16:13:56
導語：在機械設(shè)計論文的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
對于機械專業(yè)的本科生、研究生而言，所有機械設(shè)計類課程都具有相當重要的理論價值，可以提高學生的理論素養(yǎng)。但是這類課程在教學和學習過程中往往比較枯燥，且具有一定的難度，如果純粹按照嚴謹?shù)睦碚擉w系進行教學，學生容易失去學習的興趣和動力，甚至覺得所學的知識一無所用。所以迫切需要教師在教學過程中，灌輸教學內(nèi)容的理論意義、價值與應(yīng)用，要做到這一點，最好的也是最自然的方式就是將教師的課題引入到教學過程中來。機械專業(yè)教師所研究的課題，無論是縱向或橫向課題，在其所用的研究理論、研究方法和研究手段上，必定都存在與機械設(shè)計類課程非常貼切的內(nèi)容，需要應(yīng)用機械設(shè)計系列課程的理論和方法去解決。例如在解決某型號轉(zhuǎn)塔沖床在加工過程中的振動和噪聲問題，就要了解機床的結(jié)構(gòu)設(shè)計特點及工作原理，需要涉及機械設(shè)計與機械原理等課程的內(nèi)容；要對機床的振動與噪聲進行實際測量，需要掌握機械振動、機械測試與分析等課程有關(guān)的知識；為了對機床進行減振降噪，可以在有限元分析、優(yōu)化設(shè)計等課程中提出解決這一問題的方法與思路?？傮w而言，任何一個課題的研究，尤其是橫向課題，都有很多可以在教學過程中值得與學生分析與探討的內(nèi)容，可以讓學生了解所學知識的重要性和工程應(yīng)用價值。
二、在研究方案制定過程中培養(yǎng)學生的研發(fā)能力
目前針對工科專業(yè)的研究性教學而言，以“項目和課題研究為導向”的教學方式非常貼切現(xiàn)行教學改革的要求和趨勢。該教學模式可以將學習、研究、實踐有機地結(jié)合起來，充分發(fā)揮學生的主體作用，使學生能創(chuàng)造性地運用所學的知識和能力，通過自己的主動探索、主動思考、主動實踐，自主地發(fā)現(xiàn)問題、研究問題和解決問題。首先，教師在講課內(nèi)容中要增加具體的工程實例，同時注重引導學生注意身邊的工程問題，鼓勵學生參與提煉工程主題，并將工程主題與教學重點內(nèi)容結(jié)合起來。在進行項目研究方案的制訂與討論過程中，可以先介紹課題的來源、背景、研究需求和研究目標，讓學生以分組的形式去查資料，閱讀查文獻，了解目前的研究現(xiàn)狀及研究方法，制定課題的研究方案，引導學生展開課堂討論，并根據(jù)所學的知識提出解決問題的方法，這樣可以將抽象的理論與具體的工程背景結(jié)合，使抽象的工程問題變得豐滿有趣，從而強化學生的工程概念與背景。然后，將學生帶到企業(yè)，進入生產(chǎn)現(xiàn)場和使用現(xiàn)場，獲得對所研究課題的感性認識，掌握和了解課題實際存在的問題，形成教學與實際結(jié)合起來的課外教學方式，通過學生親身實踐、工程技術(shù)人員的介紹以及教師的深入分析，使學生對研究的內(nèi)容和課題有較為深刻的理解，便于制定更為具體和合理的研究計劃。例如在對某型號的路燈燈桿進行強度與可靠性研究時，可以運用力學知識進行理論計算，再進行實際測量，最后進行優(yōu)化設(shè)計，這一過程幾乎會涉及到機械設(shè)計類的所有課程。
三、在項目實施過程中鍛煉學生的實踐能力
對于工科的本科生和研究生而言，我們現(xiàn)在的人才培養(yǎng)非常重視專業(yè)知識的學習，畢業(yè)后學生可以掌握本專業(yè)系統(tǒng)的理論知識和一定的實踐能力。但很多畢業(yè)生在進入工作崗位后，往往還需要2～5年時間的重新學習與培訓，才能具備較好的工程素養(yǎng)，也才能獨立解決工程實際問題，從而造成企業(yè)人力與財力的浪費，使得企業(yè)在招聘人才時，首先考慮的不是學生的文憑和學習成績，而是工作經(jīng)歷和工作經(jīng)驗。近幾年本科教學大綱經(jīng)歷了至少兩次修訂，修訂過程中已經(jīng)注意到這個問題，并且正在進行較大幅度的改革，其主要做法是加大實踐性教學環(huán)節(jié)的比重，實行企業(yè)與學校的聯(lián)合培養(yǎng)模式，其目標就是在工程應(yīng)用、生產(chǎn)實際中培養(yǎng)學生獨立思考與解決問題的能力。如果能夠讓學生參與到教師與企業(yè)合作的課題中來，在項目研究與實施的過程中，讓學生將學到的知識應(yīng)用于解決具體的工程問題，就可以實現(xiàn)新大綱修訂的宗旨，滿足新大綱的要求。橫向課題是企業(yè)在生產(chǎn)過程中或客戶在使用過程中發(fā)現(xiàn)和提出來的技術(shù)難題，往往具有一定的難度，課題的研究也是一項系統(tǒng)工程，其研究成果可以直接提升產(chǎn)品質(zhì)量，產(chǎn)生明顯的社會和經(jīng)濟效益。所以首先需要對研究的對象進行全面的了解、分析、調(diào)研與查閱資料，包括設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能、使用方法、產(chǎn)品質(zhì)量的評估等，這方面的研究可以培養(yǎng)學生畫圖、識圖、查閱文獻的能力。確定了詳細的研究方案之后，就要進行課題的研究，該研究過程往往歷時幾個月，甚至一年以上。在此研究過程中，學生需要參與大量的研究工作，可以在教師的指導下將學到的系統(tǒng)知識應(yīng)用于理論計算，通過對理論知識的復習和應(yīng)用，了解理論研究的價值，加深對理論知識的理解；學生還可以從事實驗分析和實際測試，不但可以在實驗室對試樣進行試驗，進一步熟悉實驗室儀器與設(shè)備的使用方法和技巧，還可以到車間進行實際測量，掌握現(xiàn)代測試儀器的操作和使用，并在試驗和測試完成后，進行數(shù)據(jù)的處理工作；在試驗研究的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學生利用先進的計算機仿真手段進行優(yōu)化設(shè)計，通過學習先進的三維設(shè)計軟件、有限元計算軟件等進行結(jié)構(gòu)的改進設(shè)計研究工作，并將計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行對比，及時了解優(yōu)化設(shè)計的效果，從而達到研究的目的。讓學生深度參與課題的研究過程，一方面可以使學生獲得較為全面、系統(tǒng)的學習與訓練。對機械專業(yè)學生而言，可以對實驗應(yīng)力分析、有限元分析、機械振動、機械結(jié)構(gòu)的測試分析以及優(yōu)化設(shè)計等現(xiàn)代設(shè)計類的重要課程和知識點有非常深刻的了解；另一方面還可以對企業(yè)的產(chǎn)品、要求、技術(shù)、研發(fā)甚至市場都有比較全面的接觸。這樣對畢業(yè)生就業(yè)而言，所提供的參與這些企業(yè)課題研發(fā)的經(jīng)歷，對企業(yè)來說無疑具有極大的吸引力。最為關(guān)鍵的是，這些學生一旦進入相關(guān)行業(yè)，馬上可以發(fā)揮很大的作用，能夠獨當一面解決企業(yè)面臨的具體工程問題。
四、在項目成果的總結(jié)中提高學生的綜合能力
學生通過參與科研項目的研究過程，可以了解企業(yè)的技術(shù)改進與研發(fā)過程，可以應(yīng)用到所學的很多知識，也可以掌握很多新的思想、理念、方法和研究手段，可以培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新意識，但更為重要的是還需要通過對項目的總結(jié)來進一步提升他們的綜合能力和素質(zhì)。項目研究過程還包括對研究結(jié)果的總結(jié)，尤其是需要對照預期的研究指標進行分析與匯總，形成一系列的研究成果。這一過程可以提供學生撰寫總結(jié)報告、學術(shù)論文與專利的機會。相對于知識的學習和動手能力的培養(yǎng)，我們目前對這種能力的要求不是很高，甚至不作要求，一般總是認為本科生沒有能力獨立撰寫和發(fā)表學術(shù)論文。但實際上對很多學生來說，只要閱讀過一定數(shù)量的科技文獻，再經(jīng)過一定的指導和鍛煉，加上教師的認真修改，本科生完全可以發(fā)表學術(shù)論文，甚至是質(zhì)量較高的國際論文。相對于較為專業(yè)的學術(shù)論文而言，撰寫專利，尤其是實用新型專利或外觀設(shè)計專利，相對來說比較容易，只要鼓勵學生善于觀察、敢于思考、勇于創(chuàng)新，再加上一定的指導，應(yīng)該可以完成專利的授權(quán)，這一點對將來學生在企業(yè)工作非常有利。目前所有大學都越來越重視大學生的第二課堂，對工科學校來說這是培養(yǎng)“卓越工程師”的主陣地，也是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新意識和動手能力的主課堂，對拓展學生的綜合素質(zhì)起到非常重要的作用。學生可以從參與的課題中提煉新的內(nèi)容，作為大學生課外科技活動項目，也可以將研究成果進行整理，參加各項科技競賽活動，如“挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術(shù)科技作品競賽、機械設(shè)計創(chuàng)新大賽等。通過競賽調(diào)動學生的主動性、積極性、創(chuàng)造性，激發(fā)學生的潛能，展示學生的才能。
五、結(jié)語
傳統(tǒng)的機械原理課程設(shè)計教學中多以機構(gòu)的分析為主，這并不利于學生設(shè)計能力和創(chuàng)新能力的訓練與提高。該課程設(shè)計一般使用兩種類型的題目：一類題目是選用對典型機構(gòu)進行運動分析和動力分析；一類題目是根據(jù)某些功能，要求對確定的機械運動系統(tǒng)進行方案設(shè)計，并對機械中某一機構(gòu)進行設(shè)計，兩類題目的側(cè)重點不同，前者偏于分析，后者注重設(shè)計。設(shè)計內(nèi)容包括導桿機構(gòu)的設(shè)計；兩個指定位置的圖解法機構(gòu)運動分析；圖解法的讓刀凸輪機構(gòu)設(shè)計。這類課程的設(shè)計一般集中安排在兩周內(nèi)完成，時間比較短，設(shè)計過程中學生很難一次性圓滿完成，一般需進行修改，甚至修改多次，所以手工書寫、手工繪圖圖面質(zhì)量都將難以保證。
二、課程設(shè)計內(nèi)容的充實與合理編排
如何有機整合分析與設(shè)計內(nèi)容是提高該實踐教學質(zhì)量的關(guān)鍵所在。它應(yīng)以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新設(shè)計能力為主，機構(gòu)分析為輔而開展的一次實踐性教學，如果以機構(gòu)的分析為主，將會削弱學生在方案設(shè)計方面的訓練。機械系統(tǒng)的方案設(shè)計是整個機械設(shè)計的第一步，也是最具創(chuàng)新性的一個環(huán)節(jié)，方案設(shè)計的好壞將直接影響到機械設(shè)計產(chǎn)品的性能優(yōu)劣及其在市場上的競爭力。機械系統(tǒng)方案設(shè)計主要包括執(zhí)行系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)的方案設(shè)計。其中執(zhí)行系統(tǒng)的方案設(shè)計是機械系統(tǒng)方案設(shè)計的核心，其重點是執(zhí)行系統(tǒng)的功能原理的設(shè)計，執(zhí)行構(gòu)件的運動規(guī)律設(shè)計以及執(zhí)行系統(tǒng)的協(xié)調(diào)設(shè)計，根據(jù)設(shè)計結(jié)果可繪制出機械工作循環(huán)圖。，圖3a為某一金屬片沖制機的工藝動作分解（分別為送料、沖制、退回等），它以主軸為定標件，沖頭和送料以主軸的轉(zhuǎn)動角度為基準繪制而成。為提高生產(chǎn)率，各執(zhí)行構(gòu)件的工作行程允許局部重疊。在課程設(shè)計教學中，為了使所有的學生都能基本完成設(shè)計任務(wù)，題目難度應(yīng)具有一定的開放性和伸縮性。在內(nèi)容上可以擴展，進一步延伸至后續(xù)教學的機械設(shè)計課程設(shè)計，凸顯出教學的連續(xù)性，使學生得到更系統(tǒng)，更完整的實踐訓練。學生通過收集資料、方案設(shè)計和課堂討論等方法，能夠得到一次較為全面的創(chuàng)新設(shè)計的初步訓練。如設(shè)計題目可以只給出機器需實現(xiàn)的功能要求，老師可以提供一種實現(xiàn)該功能的典型機構(gòu)，讓學生對此機構(gòu)進行分析。在此基礎(chǔ)上，要求每個（組）學生再提供一種新的方案，可以是執(zhí)行系統(tǒng)的方案，也可以是傳動系統(tǒng)的方案，以此激發(fā)學生，充分發(fā)揮其主觀能動性，使其認真查閱資料，獨立思考，積極創(chuàng)新。最后匯總方案，評選出幾種較好的方案，通過討論與比較方案的優(yōu)與劣，達到提升學生分析與創(chuàng)新能力的目標。如在牛頭刨床中實現(xiàn)刨頭的慢進快退功能可采用連桿機構(gòu)、凸輪機構(gòu)。連桿機構(gòu)中可采用各式各樣的滑塊機構(gòu)，凸輪機構(gòu)可以采用平面或空間凸輪機構(gòu)，還可以采用組合機構(gòu)。由此將衍生出很多傳動機構(gòu)，再從實現(xiàn)功能的難易、傳動性能的好壞、結(jié)構(gòu)的合理性以及經(jīng)濟性等方面給予評價。
三、合理利用計算機技術(shù)
在當前的教學中，課程設(shè)計環(huán)節(jié)一般要求手工書寫計算說明書和手工繪圖。但是，現(xiàn)代機械設(shè)計根本離不開計算機技術(shù)的應(yīng)用，所以在課程設(shè)計中，應(yīng)用計算機輔助分析與設(shè)計技術(shù)也是將計算機理論知識得以實際應(yīng)用的一次實踐活動。因此，要積極鼓勵學生努力將計算機技術(shù)應(yīng)用到課程學習當中，提高其學習興趣，同時避免手工書寫、繪圖慢且不容易保證質(zhì)量的弊端。在上述方案確定之后，機構(gòu)的尺寸參數(shù)、機構(gòu)的運動分析、工作循環(huán)圖繪制、飛輪設(shè)計及繪圖等應(yīng)用計算機技術(shù)之后，可以得到精確的計算結(jié)果，分析或設(shè)計修改較為方便，可以較快地得到修改后的結(jié)果。如改變某一機構(gòu)尺寸參數(shù)，此改變參數(shù)對機構(gòu)運動性能和動力性能的影響可以通過計算機技術(shù)分析快速獲得。同時，還可以進一步利用計算機仿真對整個機械系統(tǒng)的運動規(guī)律進行演示和研究。當然，做到這一步是需要較為扎實的計算機功底，所以應(yīng)用計算機完成工作量的比例應(yīng)給予認真考慮，因材施教，避免造成以計算機應(yīng)用為主的實踐性教學。
四、考核方法
一般理論考試每題每個步驟都有得分計算，但是課程設(shè)計沒有，最終成績也幾乎都是五分制計，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格等五個檔。這就使成績的評定容易帶有一定的主觀性和隨意性，從而失去可信度，這將在學生中產(chǎn)生很不好的影響，一定程度上打擊了認真學生的積極性，又助長了不主動學習學生的惰性。所以考核要有其合理性、科學性?？己朔纸虒W過程和課程設(shè)計成果兩部分進行。教學過程是指從學生拿到設(shè)計題目開始，到整個設(shè)計過程結(jié)束，指導教師應(yīng)掌握每個學生的具體進行情況，并作簡略的記錄，做到評定有據(jù)可查。課程設(shè)計成果是指學生最后上交的材料，可組織2～3名教師組成的答辯小組進行答辯，這樣可以檢驗學生學習的扎實度，也可一定程度上檢查出學生是否有抄襲行為，同時還可以作為學生畢業(yè)設(shè)計答辯的一次簡單訓練。
五、結(jié)束語
關(guān)鍵詞：石油企業(yè)；機械設(shè)計；自動化
如今，作為一門全新的學科，機械設(shè)計制造自動化已逐漸成為社會主流學科之一。這是社會生產(chǎn)力發(fā)展的體現(xiàn)，同時也是社會進步的體現(xiàn)。隨著近些年自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，自動化機械制造業(yè)不斷被各種新型的技術(shù)所填充。尤其是石油企業(yè)，由于石油企業(yè)的特殊需求，石油企業(yè)機械制造更需要朝著自動化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。因此本文將對石油企業(yè)目前機械設(shè)計制造的發(fā)展現(xiàn)狀進行動態(tài)分析，并結(jié)合市場需求，對其自動化發(fā)展前景進行觀望，以期能夠?qū)崿F(xiàn)自動化系統(tǒng)的最優(yōu)化機械設(shè)計。
1石油企業(yè)自動化機械設(shè)計制造現(xiàn)狀分析
1.1機械設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀分析。一般來說傳統(tǒng)機械設(shè)計的圖紙，所采用的手工繪制方式，會出現(xiàn)設(shè)計不夠嚴謹，且細節(jié)經(jīng)驗往往與實際需求不符。并且在進行計算時，因為人體本身對于大量數(shù)據(jù)運算可能會出現(xiàn)一些失誤，因此還會造成數(shù)據(jù)誤差，嚴重干擾機械設(shè)計精確度。而對于設(shè)計中的誤差，機械制造業(yè)一般采用加強安全系數(shù)的方式，確保誤差能夠得到降低[1]。最后則是以傳統(tǒng)的設(shè)計方式進行機械設(shè)計，由于技術(shù)人員間的溝通或是信息傳遞等外在因素不夠默契，將導致設(shè)計周期被無限延長。隨著近些年科技的進步，越來越多先進的信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被推廣應(yīng)用于石油企業(yè)機械設(shè)計中。通過網(wǎng)絡(luò)終端實現(xiàn)資源共享，可以確保機械制造業(yè)生產(chǎn)優(yōu)勢，規(guī)避設(shè)計風險，縮短研發(fā)流程，提高設(shè)計精準度。1.2機械制造發(fā)展現(xiàn)狀分析。機械制造技術(shù)如今在我國機械制造業(yè)中的地位很高。由于社會對石油的需求不斷加大，石油機械設(shè)備設(shè)計得到了良好的發(fā)展機遇，因此才能夠在社會中，不斷改革技術(shù)，在社會各行業(yè)的涉及更加全面?？梢哉f，從最早的采用天然工具制造，逐漸的發(fā)展到現(xiàn)代的機床制造，人們的制造技術(shù)在快速的發(fā)展和提高[2]。因而為了能夠更加全面的提升石油機械制造業(yè)制造能力，必須縮減工藝研發(fā)流程，采取先進的制造理念，并借鑒發(fā)達國家的自動化生產(chǎn)經(jīng)驗，推陳出新彌補產(chǎn)品在質(zhì)量上的不足。另外我國石油機械設(shè)計制造業(yè)現(xiàn)階段的基礎(chǔ)能力不斷提高，帶動了一系列制造領(lǐng)域的進步[3]。1.3自動化發(fā)展現(xiàn)狀分析。隨著近些年信息技術(shù)的應(yīng)用，以及電子技術(shù)的推廣和進步。石油企業(yè)機械制造領(lǐng)域如今正朝著自動化方向發(fā)展。尤其是部分石油企業(yè)對于機械制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)人才需求，近些年更是不斷增大。自動化機械設(shè)計系統(tǒng)涵蓋兩點，分別是：電子計算機硬件設(shè)備以及計算機軟件系統(tǒng)。這二者共同組成了機械自動化設(shè)備系統(tǒng)?？梢哉f系統(tǒng)軟件是自動化發(fā)展的靈魂，包括了內(nèi)部數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用。而計算機硬件設(shè)備則是自動化的骨骼結(jié)構(gòu)，負責支撐軟件設(shè)備的處理和存儲自動化系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
2石油企業(yè)機械設(shè)計制造發(fā)展前景觀望
2.1發(fā)展方向更加著眼于綠色化發(fā)展。我國為了追趕發(fā)達國家工業(yè)技術(shù)，曾有過一段歷史較為悠久且持續(xù)時間較長的工業(yè)生產(chǎn)時期，導致環(huán)境受到嚴重污染。如今環(huán)境污染已成為困擾我國生態(tài)環(huán)境的主要難題。石油企業(yè)機械制造設(shè)計朝著更加環(huán)保，更加低碳的方向發(fā)展，已成為這個時代的生態(tài)環(huán)境以及國民生活水平提高的要求。從目前來看，大部分環(huán)境污染問題來源于工業(yè)生產(chǎn)，也就是機械制造業(yè)中的化學用品排放，以及大量的污染物質(zhì)肆意排放。如若缺乏相應(yīng)合理的解決措施，那么長期以往必然會加重環(huán)境的破壞。所以機械制造業(yè)應(yīng)立足于當下，通過降低污染物的排放，以綠色環(huán)保的原材料和生產(chǎn)技藝為主，確保在生產(chǎn)過程中，能夠有效減少污染。因此必須進一步加強綠色化機械設(shè)計的研究，通過加強自動化的研究力度，從而實現(xiàn)高度石油設(shè)備自動化設(shè)計統(tǒng)一。2.2制造管理更趨于數(shù)字化內(nèi)容。目前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和電子技術(shù)的應(yīng)用，是實現(xiàn)機械制造業(yè)自動化的有效途徑之一。并且數(shù)字化技術(shù)和信息化在石油企業(yè)機械制造設(shè)計領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣泛。這不但說明網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與電子技術(shù)的應(yīng)用，是石油機械制造業(yè)的發(fā)展前提。更證實了數(shù)字化技術(shù)的運用，也因此得到石油企業(yè)的肯定。優(yōu)化石油機械制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，以及生產(chǎn)模式，能夠大幅提高企業(yè)生產(chǎn)效率。隨著同期各項生產(chǎn)技術(shù)的進步，以及信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬的操作技術(shù)如今逐漸成為機械制造業(yè)自動化發(fā)展的準則。因此未來數(shù)字化和信息化在制造業(yè)的全面發(fā)展，將會因為世界信息化進步的原因，得以成為石油企業(yè)機械制造設(shè)計以及自動化發(fā)展的主流方式之一[4]。2.3虛擬化進程發(fā)展。相比較傳統(tǒng)的手繪以及腦力計算機械設(shè)計方式，現(xiàn)代的計算機虛擬系統(tǒng)在機械設(shè)計周期時間上要遠小于傳統(tǒng)設(shè)計模式。同時在成品設(shè)計成功幾率上也要遠高于傳統(tǒng)的設(shè)計模式。通過運用計算機進行系統(tǒng)模擬，并于網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)機械制造業(yè)的虛擬和自動化優(yōu)化，可以大幅縮減人力成本[5]。2.4微型化發(fā)展。每一次的工業(yè)革命，都將帶來全新的技術(shù)進步。伴隨著多次的工業(yè)革命，我國的自動化設(shè)計技術(shù)也得到了全新的革命性發(fā)展。比如計算機的研發(fā)與進化都在自動化領(lǐng)域發(fā)展過程中，提供過不小的幫助和作用。另外在機械制造業(yè)中，由于細節(jié)的精算要求越來越高，因此自動化設(shè)計趨于微型化也是機械制造業(yè)發(fā)展必經(jīng)階段。石油企業(yè)的機械設(shè)計具有更加輕便靈活的特點，因此在未來機械設(shè)計發(fā)展領(lǐng)域中，有著非常好的發(fā)展應(yīng)用前景[6]。2.5生產(chǎn)制造一體化發(fā)展。一體化進程是機械制造領(lǐng)域中的一大優(yōu)勢，同時也是計算機技術(shù)發(fā)展過程中，機械制造業(yè)的必經(jīng)階段。由于目前機電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人們愈發(fā)重視機電一體化的功能性作用。尤其是石油企業(yè)，將機電一體化技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)計制造以及自動化發(fā)展中，在實踐應(yīng)用的過程中取得了良好的效果[7]。這充分說明了一體化是石油設(shè)計領(lǐng)域的發(fā)展方向，也是機械制造業(yè)發(fā)展的必然結(jié)果。通過對電子設(shè)備與機械設(shè)備功能性的重組，實現(xiàn)遠程自動化的控制，可以大幅提高機械制造效率。2.6自動化發(fā)展。采用自動化技術(shù)，處理機械設(shè)計的繁瑣步驟，能夠進一步提升石油企業(yè)生產(chǎn)效率。并且在這一過程中，能夠有效凸顯石油企業(yè)在行業(yè)中的競爭優(yōu)勢，提高市場競爭能力，創(chuàng)造更為客觀的經(jīng)濟效益。衡量石油企業(yè)的機械化水平要從石油企業(yè)的自動化能力入手。因而若想提高企業(yè)自身規(guī)模，必須降低生產(chǎn)成本。以自動化理論和技術(shù)為指導，從而實現(xiàn)石油企業(yè)機械制造業(yè)的自動化和智能化，為社會和石油企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。
3結(jié)語
當前我國石油制造業(yè)有著全國最為先進的機械制造水平，因此從石油機械制造業(yè)技術(shù)制造水平，能夠真實反映出我國當前科學技術(shù)能力。為了更好的鋪設(shè)現(xiàn)代化發(fā)展道路，提高我國綜合國力。我國的機械制造系統(tǒng)應(yīng)充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，加快自動化、虛擬網(wǎng)絡(luò)化的轉(zhuǎn)化進程。并且實現(xiàn)綠色環(huán)保的生態(tài)可持續(xù)發(fā)展策略，緊隨世界機械制造業(yè)發(fā)展腳步，力爭世界技術(shù)前沿，提高我國綜合國力。最后通過技術(shù)人員的努力，縮小與發(fā)達國家的技術(shù)差距，從而為我國人民和國家?guī)砀陀^的利益，凸顯出石油企業(yè)于國民經(jīng)濟中的價值意義。
作者:包秋民 單位:中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院機械研究所
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任何產(chǎn)品的質(zhì)量安全都是頭等大事，機械設(shè)計也不例外。在機械設(shè)計行業(yè)中，設(shè)計人員一定要有嚴謹，負責的工作態(tài)度，嚴格按照設(shè)計思想，嚴格排查安全隱患，在設(shè)計中杜絕因管理疏忽而帶來的安全問題。在機械設(shè)計過程中要把安全問題落實到每個人，責任明確，分工具體使質(zhì)量得到保證，安全隱患消除與萌芽狀態(tài)。
2設(shè)計工藝流程的規(guī)范化管理
機械設(shè)計屬于嚴謹?shù)膶W科范疇，一切的設(shè)計行為要遵循科學，遵循設(shè)計原理。在整個設(shè)計工藝中要考量圖紙的可行性，理論的靈活運用和靈活變通，對于設(shè)計所需要數(shù)據(jù)要進行深入的運算，確保達到數(shù)據(jù)的嚴密性。對于不確定的數(shù)據(jù)要進行多個論增，對于不明確的，不理解的理論要加以掌握理解，確保設(shè)計工藝的規(guī)范化，科學化，工藝流程的萬無一失。只有嚴格地執(zhí)行規(guī)范化的設(shè)計工藝流程才能保障設(shè)計成果的規(guī)范化以及它的市場價值所在。
3機械設(shè)計中的誤區(qū)以及出現(xiàn)問題的解決
在過去的機械設(shè)計的過程中，我們往往注只是重了設(shè)計成果的使用性，但是對于設(shè)計成果的實用性以及它的多個功能，我們并沒有過多地關(guān)注。趕時髦。為求“省事”，追蹤市場新產(chǎn)品和暢銷產(chǎn)品，對顧客的需求一片模糊，又不愿花力氣搞清，你上我也上，一轟而起，一轟而下。缺乏科學而準確的市場(需求)調(diào)查、需求分析和產(chǎn)品規(guī)劃，是一種盲動行為，失敗的可能性極大。實踐證明，好多機械設(shè)計企業(yè)經(jīng)營失敗的根本原因首先是設(shè)計人員忽略顧客、缺乏市場調(diào)查與可行性認證，它們將導致90%的企業(yè)失敗。其他導致失敗的原因還有：由于管理者忽略變化、過分自信、過分自信與傲慢而錯誤地估計市場接受能力、吸收了不必要的合作伙伴、不能跨專業(yè)全面思考、企業(yè)缺乏長遠的目標與規(guī)劃，以及企業(yè)的經(jīng)驗沒有公司和產(chǎn)品的特色?！艾F(xiàn)在供應(yīng)，以后修理”。忘記了企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品(可觸摸的)和服務(wù)(不可觸摸的)只能在被顧客接受并使其滿意的前提下才能獲得競爭勝利和實現(xiàn)經(jīng)濟與社會效益。這是企業(yè)缺乏“信譽資本(良好的社會信譽認同感)”的表現(xiàn)，它的嚴重后果是導致企業(yè)的成員沒有誠信、弄虛作假，最終使企業(yè)。所以企業(yè)的管理層應(yīng)該清楚地知道，信譽資本有多少進展，以便即時采取擴大信譽資本的措施。對機械設(shè)計中出現(xiàn)的類似誤區(qū)，機械設(shè)計人員一定要有高度的市場敏銳感，嚴謹?shù)脑O(shè)計理念，積極負責的工作作風，才能徹底矯正因為設(shè)計思維而帶來的對新產(chǎn)品的影響。
4核心技術(shù)的保護管理
機械產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)的創(chuàng)新是提高企業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素。從本世紀初到60年代，機械設(shè)計業(yè)的競爭是以成本為測度的數(shù)量擴張時代，企業(yè)核心競爭力因素是成本最低，即規(guī)模經(jīng)濟方式，在這種情況下對大多數(shù)進行工業(yè)化的國家和地區(qū)來講，需要的不是產(chǎn)品創(chuàng)新，而是引進產(chǎn)品與生產(chǎn)設(shè)備。70年代到80年代末它轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量的競爭。幾十年的成本與質(zhì)量的競爭，使多數(shù)國家和地區(qū)已經(jīng)實現(xiàn)或可重現(xiàn)至今仍占主流的中低技術(shù)產(chǎn)品(占80%~90%的世界產(chǎn)品)的制造，且彼此間質(zhì)量的差距越來越小，而成本的優(yōu)勢在發(fā)展中國家與地區(qū)。在未來的市場競爭中，企業(yè)競爭力的主要因素變化為：新產(chǎn)品創(chuàng)新與改進的設(shè)計開發(fā)能力及其上市的速度；為保證新產(chǎn)品上市速度、產(chǎn)品質(zhì)量(特別是可靠性與安全性)的控制和成本控制要求創(chuàng)新和改進制造系統(tǒng)及其運作；創(chuàng)新與改進服務(wù)及其質(zhì)量。設(shè)計產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)和制造過程控制的創(chuàng)新成為提高企業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素，而產(chǎn)品的設(shè)計與制造質(zhì)量、成本、開發(fā)上市速度成為企業(yè)活動的第一類核心自變量。
5機械設(shè)計的風險管理
機械設(shè)計是一項高風險投資。新產(chǎn)品的成功創(chuàng)新或改進將有利于形成機械企業(yè)新的經(jīng)濟增長點，促進經(jīng)濟的發(fā)展，有助于合理的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形成，以及企業(yè)競爭力的提高。但是各國多年的產(chǎn)品開發(fā)實踐證明，它是高風險、高投資、高收益的活動。其最突出的特征是高風險性。如何應(yīng)對這種風險，其主要依托應(yīng)當是對于新產(chǎn)品的市場前景和潛在前景科學的分析，通過分析和觀察做出有利的判斷，盡可能在設(shè)計之初就規(guī)避因為設(shè)計帶來的市場風險。
6機械設(shè)計的成本管理
好的設(shè)機械計不但要技術(shù)先進，制造可行，操作方便，而且要經(jīng)濟合理，同樣也要求它易與管理，尤其是對成本的控制。所謂成本管理，其核心就是降低產(chǎn)品的成本?？梢哉f，產(chǎn)品成本的高低，在產(chǎn)品設(shè)計的階段就基本上確定了，因此，降低產(chǎn)品成本，永遠是設(shè)計人員的一項主要任務(wù)，是機械設(shè)計領(lǐng)域中的一個永恒的技術(shù)經(jīng)濟問題。設(shè)計人員進行產(chǎn)品設(shè)計時，必須牢固地樹立經(jīng)濟效益的觀念，對每一個零部件進行功能成本分析，確定合理的技術(shù)指標和成本目標。加強成本管理直接決定企業(yè)參與市場競爭的成敗，這個環(huán)節(jié)至關(guān)重要，我們在成本預算中永遠要把最低的成本核算到設(shè)計體系中，也就是說最低的成本就是開拓市場最大的資本，由此可見成本管理在機械設(shè)計企業(yè)舉足輕重的作用。
7機械設(shè)計產(chǎn)品的質(zhì)量評估管理
樹立長效果的評估機制，對于設(shè)計成果的安全性能，可靠性，穩(wěn)定性要有一個明確的認知。通過評估掌握設(shè)計過程中的問題解決方法，發(fā)現(xiàn)不足，在此基礎(chǔ)上尋求更好的解決方案。為今后的設(shè)計打下良好的技術(shù)基礎(chǔ)和理論基礎(chǔ)。
8對設(shè)計人才團隊的管理
人才永遠是企業(yè)獲得核心競爭力的根本保證。為了實現(xiàn)建設(shè)機械工業(yè)新高地的戰(zhàn)略目標，加快各類人才隊伍，特別是科技人才隊伍的建設(shè)，通過企業(yè)內(nèi)在機制的建立和外部環(huán)境的改善，充分發(fā)揮市場對人才資源配置的基礎(chǔ)性作用，吸引和凝聚各類優(yōu)秀人才，在企業(yè)內(nèi)部形成優(yōu)秀人才在數(shù)量、結(jié)構(gòu)和綜合素質(zhì)等方面具有相對優(yōu)勢的人才高地，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展提供組織保證。此外對于優(yōu)秀的人才，企業(yè)更要做到敢于用，敢于叫他們走出去，請進來，靈活的用人機制無疑是保證機械設(shè)計技術(shù)人員設(shè)計生命力的靈丹妙藥。
9加強知識產(chǎn)權(quán)管理
機械設(shè)計人員每開發(fā)一個技術(shù)產(chǎn)品，都應(yīng)注意在整個開發(fā)過程中的知識產(chǎn)權(quán)保護，及時申請專利或作好專有技術(shù)保密工作。通過加強知識產(chǎn)權(quán)工作，在激烈的市場競爭中有效保護了自主知識產(chǎn)權(quán)，最大限度地發(fā)揮核心技術(shù)產(chǎn)品的競爭優(yōu)勢，從而全面提高機械設(shè)計企業(yè)的核心競爭力。
機械設(shè)計管理工作正朝著多元化的方向邁進，當前我國由于機械設(shè)計管理實現(xiàn)方法的研究起步較晚，目前還沒有成熟的管理體系，能夠達到上述目標管理的企業(yè)基本上是鳳毛麟角。筆者認為，綜合運用文中八個管理辦法是增強機械設(shè)計健康有序發(fā)展有效途徑。當然，在實際的管理中還存在著這樣或者那樣的問題以及更好的管理辦法，無論如何事實說明，加強機械設(shè)計的管理是機械設(shè)計企業(yè)日益發(fā)展壯大的一把利器。
機械制造作為我國基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，我國對其一直具有很高的重視程度，機械制造的發(fā)展狀態(tài)不僅僅關(guān)乎我國工業(yè)的生產(chǎn)，經(jīng)濟的發(fā)展狀態(tài)，同時對我國的綜合國力也有著一定程度的影響。傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造，方案太過于落后，而且需要花費大量的材料，設(shè)備太過于笨重，同時生產(chǎn)速率低，常有機械事故發(fā)生，機械的維護和修理工作也太過于麻煩，嚴重的制約了我國工業(yè)的經(jīng)濟發(fā)展。自動化技術(shù)的誕生有效的改善了這一不良現(xiàn)狀，使機械設(shè)計方案越來越科學，同時及多項功能與一身，不僅有效的節(jié)省了機械設(shè)備生產(chǎn)需要花費的材料，同時加快了機械設(shè)備工作的速率，減免了不必要人力的花費。我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域已經(jīng)由傳統(tǒng)的笨重機械向著自動化機械、智能化機械轉(zhuǎn)型。
2我國機械設(shè)計制造自動化技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械設(shè)計制造以及實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)的自動化需要做很多的準備工作，其中包括要擁有良好的產(chǎn)品設(shè)計模塊、保證產(chǎn)品的加工具有系統(tǒng)性、對于產(chǎn)品的銷售要具有規(guī)劃和策略，同時對現(xiàn)有機械制造體系進行整體的改造和完善，保證行業(yè)能夠具有一定的競爭力，在國際競爭市場中可以站穩(wěn)腳步。機械設(shè)計制造以及自動化的實現(xiàn)離不開先進技術(shù)的支持，對于發(fā)達國家而言該技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但我國目前能處于發(fā)展階段，相應(yīng)的技術(shù)體系還需要進一步完善。針對我國目前機械制造及自動化工業(yè)發(fā)展的實際情況而言，我國一直都在加強對其的研究力度，具體的來說，CIMS技術(shù)在我國的應(yīng)用越來越為廣泛，我國目前建有很多關(guān)于該技術(shù)的實驗室，并且通過一定的實際操作對該技術(shù)體系不斷進行改良和完善，我國先后開展了很多關(guān)于CIMS技術(shù)的研究項目，對CIMS工程軟件不斷進行更新，優(yōu)化。機械設(shè)計制造行業(yè)與IMS軟件有著很大的聯(lián)系，可以說二者相互影響，相互制約，因為會涉及到企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計自動化的實現(xiàn)，工藝設(shè)計自動化的實現(xiàn)。加強對制造業(yè)質(zhì)量技術(shù)的改善，建立良好的信息數(shù)據(jù)庫，可以為我國機械制造行業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展增加源源不斷的動力。目前我國仍有許多機械制造企業(yè)的管理信息系統(tǒng)存在很多缺陷，導致先進的CAD技術(shù)不能與企業(yè)的機械制造相融合，最總導致企業(yè)的自動化生產(chǎn)水平不高，數(shù)控機床技術(shù)的廣泛應(yīng)用，制造行業(yè)的技術(shù)和設(shè)備也需要進行一場巨大的更新。二十一世紀是信息時代，也是機械制造領(lǐng)域需要大跨步的時代，一方面給我國國名經(jīng)濟的發(fā)展帶來了巨大的機遇，另一方面也對我國機械制造行業(yè)的發(fā)展帶來了巨大的沖擊，因為我國機械制造領(lǐng)域的自動化水平與西方發(fā)達國家相比較仍有一定的差距，如果不能夠改變成產(chǎn)技術(shù)落后，制備工藝落后的現(xiàn)狀，則會對我國工業(yè)的國際市場競爭力帶來極其不良的影響。可以說實現(xiàn)全球化、科學化、自動化等模式是我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。
3關(guān)于機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)的多元化分析
3.1機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的應(yīng)用趨勢
為了保證我國機械制造企業(yè)的長期發(fā)展，落實好基礎(chǔ)環(huán)節(jié)的自動化模塊是非常必要的，從而進行機械加工體系的健全，進行可編程控制器、工業(yè)機器人的有效應(yīng)用，立足于我國經(jīng)濟的發(fā)展情況，進行制造業(yè)基礎(chǔ)工作體系的健全，實現(xiàn)其內(nèi)部各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)，以應(yīng)對機械設(shè)計及其制造的國際化潮流。在當今國際科技應(yīng)用背景下，進行先進性的制造技術(shù)的應(yīng)用是必要的，這涉及到機械制造自動化技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等的應(yīng)用，保證現(xiàn)代系統(tǒng)管理體系的健全，積極做好相關(guān)的生產(chǎn)組織管理工作，進行高新技術(shù)的普及，讓制造及其自動化技術(shù)真正實現(xiàn)其系統(tǒng)性、整體性，從而保證我國制造業(yè)國際競爭力的提升。這對于機械制造成本提出了更高的要求，其產(chǎn)品開發(fā)模塊、工藝設(shè)計模塊、加工制造模塊等面臨著巨大的挑戰(zhàn)。如何做好機械制造體系的整體性應(yīng)用工作，這是當下制造業(yè)發(fā)展所必須要解決的問題。機械制造業(yè)的市場競爭核心，就是生產(chǎn)率的提升，保證其市場全球化的拓展，進行勞動生產(chǎn)率提升，進行生產(chǎn)成本的控制，保證其制造成本、制造質(zhì)量等的優(yōu)化，這離不開對先進機械制造及其自動化技術(shù)的更新。
3.2關(guān)于機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的多途徑分析
1.建立機械設(shè)計課程內(nèi)容體系的思維導圖。
本文應(yīng)用可視化技術(shù)建立機械設(shè)計課程的思維導圖，實現(xiàn)課程知識結(jié)構(gòu)圖像化。例如，在講授標準齒輪的幾何尺寸計算內(nèi)容時，出現(xiàn)大量齒輪幾何參數(shù)名稱及尺寸計算公式，學生往往感到參數(shù)繁多，公式難以掌握。按照多向思維，從徑向和周向兩個方向?qū)X輪參數(shù)和尺寸進行分類，可以使問題簡化，并建立圖1所示的齒輪機構(gòu)幾何參數(shù)和尺寸思維導圖。對于一個標準漸開線外齒輪，齒輪上有4個圓，分別是齒頂圓、齒根圓、分度圓、基圓；有一個角，即壓力角。以分度圓作為重要的基準圓，分別沿著徑向和周向兩個方向描述圓的幾何參數(shù)，徑向上有分度圓直徑（和半徑）、齒頂圓直徑（和半徑）、齒根圓直徑（和半徑）、基圓直徑（和半徑）以及齒頂高、齒根高等尺寸，周向上各圓有齒距（或周節(jié)）、齒厚、齒槽寬等尺寸。而對于一對標準漸開線外嚙合齒輪，除了每個齒輪上的4個圓，多出一對相切節(jié)圓和一條嚙合線。因此，沿徑向方向多了節(jié)圓直徑（和半徑）、中心距，沿周向方向多了節(jié)圓的齒距（或周節(jié)）、齒厚、齒槽寬，此外，還有描述嚙合線位置的嚙合角。學生參考思維導圖對比學習就很容易理解和記憶這些知識了。又如，機械設(shè)計課程整體體系的思維導圖使得學生從宏觀層面建立了機械設(shè)計課程比較系統(tǒng)的理論框架，了解了與其他課程內(nèi)容的聯(lián)系紐帶，而各章節(jié)基本內(nèi)容和重點知識的思維導圖，便于學生進行知識梳理，從而提高了機械設(shè)計課程學習效率。比如學習“齒輪機構(gòu)”這章內(nèi)容時，由于概念多、公式多，齒輪嚙合運動特性復雜，加之齒輪傳動設(shè)計計算公式復雜，學生普遍感到知識容量大，掌握起來困難。對直齒輪、斜齒輪、圓錐齒輪、渦輪蝸桿機構(gòu)和傳動建立思維導圖，學生對照思維導圖采用類比思維來學習就容易多了。思維導圖架構(gòu)機械設(shè)計各知識群之間的樞紐，呈現(xiàn)知識點之間的內(nèi)在聯(lián)系，幫助學生更好地掌握知識脈絡(luò)，提高教學效果。
2.基于思維導圖的機械設(shè)計思維訓練。
思維導圖符合人腦的思維模式，有利于發(fā)散思維的展開，可以有效地引導設(shè)計者的思考順利進行。在機械設(shè)計過程中，借助思維導圖描述幫助創(chuàng)新思維的深入展開。例如，在減速箱的設(shè)計過程中，讓學生把設(shè)計步驟、參數(shù)和結(jié)構(gòu)按照工程邏輯用思維導圖表示出來，一邊設(shè)計思考一邊做出圖2所示的思維導圖，可以輔助設(shè)計過程順利完成。機械設(shè)計教學中，應(yīng)用思維導圖可以培養(yǎng)機械設(shè)計的工程邏輯思維和創(chuàng)造性思維。
3.總結(jié)
對信息進行處理的過程就是設(shè)計，它也是一個加工知識的過程。設(shè)計活動展現(xiàn)出人類特有的智能行為，機械設(shè)計也一樣。千百年來，人們完成設(shè)計都是依靠智能的構(gòu)思和手上操作，只是近期電子計算機技術(shù)的飛速發(fā)展促使人們在實施機械設(shè)計時更加廣泛地運用計算機智能技術(shù)完成輔助設(shè)計。這也就是我們常說的CAD，主要是加快了機械設(shè)計中人們對于圖形的處理速度及計算數(shù)值的效率。機械設(shè)計智能化需要將設(shè)計理論跟智能工程結(jié)合在一起，并以自動化智能工程為基礎(chǔ)，進一步建立更能反映出人們智能水平及自動化程度的機械設(shè)計理論、技術(shù)，促使機械設(shè)計自動化能夠更好地詮釋設(shè)計活動，最終提升機械設(shè)計的自動化程度。在機械的設(shè)計理論和設(shè)計技術(shù)方面，我們應(yīng)當重點研究設(shè)計過程中人的思維規(guī)律及信息流。因此，機械概念設(shè)計智能化的實現(xiàn)也是提升機械設(shè)計自動化程度要繼續(xù)解決的熱點問題和難點問題。
2培養(yǎng)自動化復合人才
要想發(fā)展并推廣應(yīng)用各種新的機械設(shè)計自動化技術(shù)，就需要持續(xù)引進一系列的新概念、新理論及新技術(shù)，不斷將傳統(tǒng)機械設(shè)計制造當中的某些設(shè)計觀念及技術(shù)進行升級甚至是替換，這就需要我們培養(yǎng)出一大批兼具技術(shù)素質(zhì)及研究理論的優(yōu)秀復合型工作人才。機械設(shè)計朝著自動化方向發(fā)展的速度越來越快，機械制造業(yè)也將更加依賴科學技術(shù)及知識。這種全新的自動化設(shè)計模式對于工作人員的經(jīng)驗、技藝等的要求將越來越低，更多地是需要他們提高自身的自動化設(shè)計知識及技能。技術(shù)人員跟一線工作人員之間的界限將越來越模糊，直至消失，因而機械設(shè)計制造工人應(yīng)當擁有高層次的管理能力及技術(shù)人員的知識結(jié)構(gòu)。所以，機械設(shè)計及制造企業(yè)應(yīng)當加快培養(yǎng)出更多的復合型人才，并充分發(fā)揮出人才資源的優(yōu)勢，大力推廣應(yīng)用自動化設(shè)計技術(shù)，最終達到提高機械設(shè)計自動化程度的目的。
3全面創(chuàng)新自動化技術(shù)
當前，我們正處于經(jīng)濟時代，不僅僅是經(jīng)濟在飛速發(fā)展，技術(shù)的發(fā)展也日新月異。從當下我國的國情來看，發(fā)展機械設(shè)計自動化技術(shù)是一個由簡單到復雜、從低級到高級、逐漸完善的過程。然而這一過程所面臨的不僅是時間問題，更重要的是技術(shù)創(chuàng)新問題［2］。機械設(shè)計制造在選擇使用自動化技術(shù)后，其生產(chǎn)方才可以改變傳統(tǒng)的機械化模式，逐漸過渡為機械控制自動化模式，最終實現(xiàn)計算機控制自動化。只有先以單個部門自動化的實現(xiàn)為基礎(chǔ)，才能逐漸達到全行業(yè)的設(shè)計自動化，最終實現(xiàn)機械設(shè)計過程的全面自動化。從目前我國機械設(shè)計自動化的具體程度來看，中國機械設(shè)計自動化程度跟國外相比還存在很大的差距。所以，我們應(yīng)當積極以國外先進的自動化技術(shù)發(fā)展進程為參考，不斷追求創(chuàng)新，致力于我國機械設(shè)計自動化現(xiàn)狀全面開發(fā)新技術(shù)，盡量少走發(fā)展的彎路，大大提升我國機械設(shè)計自動化程度，爭取盡早與國際機械設(shè)計自動化接軌。
4結(jié)語
1.1項目驅(qū)動教學的指導思想
1.1.1課程標準———注重職業(yè)能力
《機械設(shè)計基礎(chǔ)》課程標準從兩個方面進行描述。首先是知識目標：指學生學基本的力學知識，通用零件的結(jié)構(gòu)分析和常用機構(gòu)的設(shè)計方法、；其次能力目標：指學生對知識進行綜合運用能力，具有一定機械設(shè)備維護、改進和設(shè)計能力，及相應(yīng)職業(yè)素養(yǎng)能力等。
1.1.2教學內(nèi)容———來源于真實的工作任務(wù)
項目和任務(wù)的工作應(yīng)該以職業(yè)崗位工作為背景，是針對具體對象的某項具體工作的全過程，應(yīng)來源于生產(chǎn)實踐。在項目實施的過程中，指導學生注意能力的訓練、系統(tǒng)知識的學習和職業(yè)道德的養(yǎng)成。由于學生參與了完成任務(wù)的每個環(huán)節(jié)，在一定時間范圍內(nèi)自主組織、安排自己的學習活動，對項目中隨機出現(xiàn)的各種問題，恰巧為學生設(shè)置了多重障礙，既創(chuàng)造機會讓學生積極主動地去探索和嘗試，又迅速提高了動手能力，從此學生被動接受知識的學習方式徹底被改變。
1.2項目驅(qū)動教學的實施過程
項目化教學的核心是以學生為主體，教師為輔助。教師的任務(wù)是用項目做載體，組織教學過程，引導學生的學習過程。通過設(shè)置學生感興趣的項目，將課本上的“間接知識”轉(zhuǎn)變成學生可操作的工作過程，讓學生通過操作，生產(chǎn)出相應(yīng)產(chǎn)品，進而使具體能力得到訓練，同時積累相關(guān)“直接經(jīng)驗”?！稒C械設(shè)計基礎(chǔ)》課程采用提出任務(wù)任務(wù)分析項目資訊項目計劃項目實施項目檢查評估的六步教學法。其基本方式如下：
1.2.1提出任務(wù)
工作任務(wù)來源于生產(chǎn)實踐，明確任務(wù)。如單缸內(nèi)燃機運動簡圖繪制及自由度計算。
1.2.2任務(wù)分析
引導學生分析、提出項目要求。如單缸內(nèi)燃機運動簡圖繪制及自由度計算需具備什么條件。
1.2.3項目資訊
指導學生學習完成任務(wù)的理論支撐，可以采用多種教學方法如現(xiàn)場教學、多媒體教學、觀摩教學等。同時提供學生盡可能多的教學資源。
1.2.4項目計劃
分析出項目的具體步驟和方法，并填寫項目計劃表。目的是引導學生結(jié)合實際情況，對項目任務(wù)進行深入分析，激發(fā)學生的學習欲望和創(chuàng)新欲望，組織學生在小組中學習和討論，不斷調(diào)整計劃和策略，尋找解決問題的新方法。
1.2.5項目實施
做好項目實施前的準備工作，理清步驟。各小組在規(guī)定時間內(nèi)完成項目，要求學生操作正確，計算過程準確，有自己獨到的見解。
1.2.6項目檢查與評估
各小組將自己的成果進行匯報交流，把各組的結(jié)論進行匯總分析，能夠拓展思路和開闊視野，使學生從不同角度理解問題和解決問題，獲取更多的經(jīng)驗。由教師和小組之間對項目結(jié)果給出評價，在此基礎(chǔ)上，各小組可改進自己的項目結(jié)果，達到最優(yōu)過程。按照“咨詢-計劃-決策-實施-檢查-評估”這個過程實施項目化教學，確立了學生學習的主體地位，激發(fā)了其主觀能動性和學習興趣，不僅達到了獲取理論知識的教學目標，還讓學生在自主探索的實踐中學會合作與創(chuàng)造，提高了動手能力，培養(yǎng)了團結(jié)協(xié)作能力。
1.3項目驅(qū)動教學的考核方法
1.3.1考核內(nèi)容
考核是鑒定學生學習效果的有效方式，但閉卷考試方式存在一定的弊端，容易使學生陷入考前臨時抱佛腳的誤區(qū)和存在僥幸的心理，無法對學生的學習過程和學習狀態(tài)進行科學的檢查和考核，所以項目化教學要建立新的考核方式，考核方法應(yīng)將知識、能力、素質(zhì)的考核貫穿于項目的完成過程之中。
1.3.2考核方案
（1）實訓任務(wù)考核?；陧椖框?qū)動的布置任務(wù)任務(wù)分析項目資訊項目計劃項目實施項目檢查評估的六步教學法，考查學生在每個工作過程中的分析問題、解決問題的能力?？己嗽u價分為教師評價、小組互評?？己顺煽冇嬚紝W期總成績的30%。（2）專業(yè)知識考核。在學期即將結(jié)束時進行,考查學生對咨訊內(nèi)容掌握及運用能力，由教師評價，成績計占學期總成績的40%。（3）職業(yè)素養(yǎng)考核。包括出勤率、學習態(tài)度、作業(yè)、團結(jié)協(xié)作精神。成績由教師評價、小組互評組成，占學期總成績的30%。
2運用項目驅(qū)動教學法注意的問題
2.1注重項目的選擇
課程教學項目是課程內(nèi)容的主要載體，項目設(shè)計對課程的成敗起決定性作用。從提高學生實踐動手能力的目的出發(fā)，項目選取應(yīng)遵循以下幾點：
2.1.1趣味性
結(jié)合學院實訓資源和學生的實際情況，讓學生感覺到項目內(nèi)容有用、有趣，才能調(diào)動學生學習積極性，這是項目設(shè)計的根本條件。
2.1.2實踐性
項目教學不同以往知識的邏輯推導教學，要用行動導向教學。不是先學后用、先講后練，而是做中學。通過學生自己實際操作，學習本課程的知識。
2.1.3漸進性
根據(jù)學生掌握知識由易到難的特點，實踐的內(nèi)容應(yīng)具備階梯性，以免學生有畏難情緒。
2.1.4典型性
從工作角度看，項目盡可能覆蓋典型企業(yè)、典型工作過程、典型崗位，使學生構(gòu)建更完整、更系統(tǒng)的知識體系。
2.2教學要求
項目中體現(xiàn)的教學要求，主要有以下幾項：
2.2.1樹立新觀念
把課程以理論思維為主，轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰τ柧殲橹?。把課程評價標準從“教師教得好”轉(zhuǎn)變成“學生學得好”，以學生主動地學到多少知識為準。把課程以傳授知識為主要線索，變成以完成項目任務(wù)為主要線索。
2.2.2出錯情境設(shè)計與利用
在真實工作中，每個人難免犯錯誤。在項目教學中，抓住機會，利用學生出錯的失敗案例，作為重要的教學資源，讓學生通過正反兩反面內(nèi)容學到真知、練出真能力。教師也可設(shè)計出錯情境對學生進行引導，讓學生體驗出錯的的感受和操作，學會怎樣處理錯誤結(jié)果。
2.2.3精心設(shè)計
質(zhì)有利于學生形成良好的學習動機，有助于學生心智的健康成長。它是教師開展教學工作的感情基礎(chǔ)，它有助于師生之間情感與認知方面的溝通，學生在融洽的師生關(guān)系中，處于最佳學習狀態(tài)，更易于對所學知識產(chǎn)生興趣并消化吸收。而青年學生思想活躍，易于模仿教師的行為，所以教師的品質(zhì)包括教師的思想品德、為人處世方法，教師對待工作的熱情、對待生活的執(zhí)著等等，這些每時每刻都在影響著學生，并有利于學生形成積極的學習與生活態(tài)度。因此，高校教師的道德素質(zhì)直接影響學校培養(yǎng)的學生素質(zhì)。不斷提高自身的專業(yè)素質(zhì)?！耙虢o學生一杯水，教師要有一桶水。”如今，我們正處在信息化時代，人類知識系統(tǒng)發(fā)生了兩個重要變化：一是知識更新的速度越來越快，數(shù)量越來越多；二是知識傳播途徑越來越多，傳播速度越來越快。這個時代需要培育的是具有高度創(chuàng)造性和個性化的人，需要培育的是一種能夠適應(yīng)迅速變化、了解和適應(yīng)未來的人。在這樣恢宏的社會背景下，作為一名機械設(shè)計老師，要不斷學習機械設(shè)計領(lǐng)域新知識、新理論、新方法、新應(yīng)用，樹立終身學習觀念，不斷“自我充電”，不斷提高自己的知識層次和思維能力并將其運用到教學實踐中，變原來的“一桶水”為“長流水”。
同時，通過系統(tǒng)地研究當代大學生的身心發(fā)展規(guī)律，不斷提高對學生認知規(guī)律的認識水平，把這種“長流水”升華為適合學生需要的“甘甜水”。唯有這樣，才能不誤人子弟，才能始終與時俱進，做合格的教師。不斷提高自身的語言素質(zhì)。教育學家蘇霍姆林斯基曾說過：“教師的語言素質(zhì)在極大程度上決定著學生在課堂上的腦力勞動效率?！倍嗄甑慕虒W實踐證明，教師在教學中語言表達能力的水平直接制約著課堂教學質(zhì)量的高低。機械設(shè)計教師只有不斷地追求課堂教學的語言藝術(shù)，提高自身的語言修養(yǎng)和語言素質(zhì)，才能把機械設(shè)計教得有聲有色。要把語言的準確性和通俗性統(tǒng)一起來，機械設(shè)計課有很多概念，對概念的描述語言要準確，同時講課主要用口語化的語言，要和書面語言區(qū)別開來，只有把語言的通俗性和準確性統(tǒng)一起來，講課才能既嚴謹又生動。要把語言的精練性和內(nèi)容的豐富性統(tǒng)一起來，機械設(shè)計教師要不斷凝練語言，用精練的語言把機械設(shè)計的思想、方法、原理講述清楚，同時又要把內(nèi)容講得有血有肉。要充分利用啟發(fā)性的語言，啟迪學生的思維。語言要有張有弛，充滿激情，處處扣人心弦，這樣學生才能更用心地聽課。機械設(shè)計教師只有不斷探索提高自身的語言素質(zhì)，掌握語言藝術(shù)，才能不斷提高機械設(shè)計的教學質(zhì)量。不斷提高自身的科研素質(zhì)。中國科學院院士、教育家楊叔子指出：大學教師還得治學，治學術(shù)，做學問，搞研究；否則，就提不高，既不能在學問上、在研究上做出貢獻，也不能提高教學水平，提高教學質(zhì)量，從而嚴重妨礙育人，特別是嚴重危害培育拔尖創(chuàng)新人才。機械設(shè)計課作為一門基礎(chǔ)課，設(shè)計的內(nèi)容廣泛，機械設(shè)計的方法、原理也在產(chǎn)生日新月異的發(fā)展變化，教師只有通過做科研，才能把握學科發(fā)展的最前沿。教師通過做科研，不斷創(chuàng)新，才能對創(chuàng)新有更深刻的認識，講的課才能更有深度。機械設(shè)計教師只有不斷提高自身的科研素質(zhì)，才能教出富有創(chuàng)新精神的新時代大學生。
二、教學模式、教學方法、教學手段與機械設(shè)計教學內(nèi)容深度融合
根據(jù)機械設(shè)計課程各章節(jié)內(nèi)容的特點，采用合適的教學模式、教學方法和教學手段，學生掌握課堂內(nèi)容的同時，不斷提高自學能力、想象能力、創(chuàng)新能力等能力，全面提高學生的素質(zhì)。采用適合于教學內(nèi)容的教學模式。對于學生比較熟悉的教學內(nèi)容如“帶傳動、鏈傳動”可以采用自學———輔導式的教學模式，培養(yǎng)學生的自學能力?！皠?chuàng)新設(shè)計章節(jié)”可以多采用范例教學模式，特別是采用與大學生密切相關(guān)的一些范例，如“全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”獲獎作品，采用這些范例可以拉近教學內(nèi)容與學生的距離，引起學生的興趣，調(diào)動學生的學習積極性。對于機械零件常見的失效形式采用現(xiàn)象分析模式，通過實際觀察零件的失效形式，使學生產(chǎn)生直觀的印象，更容易理解和把握所學知識。方法是十分重要的。機械設(shè)計教師要深入鉆研適合機械設(shè)計教學內(nèi)容的方法。根據(jù)機械設(shè)計課程的特點，在教學方法上多采用探究式、討論式、啟發(fā)式教學方法以及基于現(xiàn)場的情境學習教學方法，激發(fā)學生的學習興趣。啟發(fā)式教學方法的應(yīng)用，比如機械，可以通過舉出大家常見的汽車、自行車，啟發(fā)學生理解機械的概念，進一步啟發(fā)學生購買這些機械時的要求就是設(shè)計這些機械的要求，如何設(shè)計這些機械滿足上述要求，就是機械設(shè)計講的內(nèi)容，通過啟發(fā)，學生就可以知道“機械設(shè)計”這門課要講什么內(nèi)容，就掌握了這門課的主線。
探究式教學方法的應(yīng)用，例如，在軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，引導學生運用發(fā)散性思維分析多種零件布置方案，比較各種方案的優(yōu)劣，從而找到最佳的方案，強調(diào)學生的主動參與。情境學習教學方法的應(yīng)用，如，在講授機構(gòu)運動簡圖、具有確定運動的條件、自由度計算以及減速器箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計時，可以將課堂設(shè)置在擺好實物的實驗室“，百聞不如一見”，通過讓學生親自動手裝拆不同形式的實物和模型，激發(fā)學生的學習熱情，增加學生學習的成就感，學生的學習效果會起到事半功倍的作用。充分利用多媒體教學、黑板教學、網(wǎng)絡(luò)教學等多種教學手段。要將多媒體課件與黑板教學相結(jié)合。課堂教學要充分發(fā)揮多媒體教學和黑板教學各自的優(yōu)點。對于關(guān)鍵的理論推導、重要例題，教師可以在黑板上進行重點講解，而對于大量的圖形，使用多媒體課件就可以節(jié)省很多時間，多媒體課件還可以通過圖像的三維動畫效果，以及大量的視聽效果，沖擊學生的思維興奮點，激發(fā)學生的學習興趣。同時，在教學中，教師應(yīng)當充分利用實物、模型等多種直觀教具，使學生從感性認識上更準確、深刻地掌握所學內(nèi)容。充分利用現(xiàn)代化教學手段中的網(wǎng)絡(luò)教學手段進行課外輔導答疑，學生可以通過網(wǎng)絡(luò)課件和網(wǎng)絡(luò)習題隨時鞏固課上學過的知識，也可以提前預習下節(jié)課要講解的內(nèi)容，不明白的問題學生可以在網(wǎng)上論壇切磋，網(wǎng)絡(luò)教學極大地提高了學生學習的實時性。
三、通過實踐環(huán)節(jié)提高機械設(shè)計課程教學效果
機械設(shè)計課程是一門與實踐緊密相連的課程，因此，在課堂教學之外，還適當安排學生參觀往年“全國大學生機械創(chuàng)新設(shè)計大賽”獲獎作品、機械產(chǎn)品和工程現(xiàn)場等，對機電產(chǎn)品的傳動系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)特點、設(shè)計方法等進行現(xiàn)場講解，加深學生對教材內(nèi)容應(yīng)用的理解，擴大了知識面，提高了學生的工程意識。機械設(shè)計課程與實踐緊密相連，機械設(shè)計實驗對提高學生對本門課程的把握起到了重要的作用，特別是綜合性、設(shè)計性、動手操作性的實驗。為此，我們增加了機械傳動系統(tǒng)創(chuàng)意組合綜合性實驗，學生自行設(shè)計傳動方案，選擇各種零部件、采用合適工具進行裝配。這是一次非常逼真的工程實踐訓練，綜合應(yīng)用了機械設(shè)計課程中所學多種零部件，了解了各種傳動方案的優(yōu)缺點，體會了機械傳動系統(tǒng)方案設(shè)計的重要性，體驗了工程設(shè)計、裝配中要注意的一些問題。增加了實驗的開放性，學生可以根據(jù)自己的需要與實驗室老師約定實驗時間和實驗內(nèi)容。機械設(shè)計課程設(shè)計是機類學生學完機械制圖、幾何量公差、機械原理、機械設(shè)計等課程后一次綜合實踐性教學環(huán)節(jié)，對學生機械設(shè)計綜合能力的提高起到了重要的作用。在設(shè)計題目的選擇上，改變傳統(tǒng)的以帶式運輸機的傳動裝置為題目的方式，鼓勵學生調(diào)研相關(guān)工程需要，自主選擇課程設(shè)計題目。目前學生采用的題目有機械原理課程設(shè)計題目、機械類創(chuàng)新項目的題目或者根據(jù)工程實際需要提煉的題目。通過自主選題，鍛煉學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力，使學生得到系統(tǒng)性設(shè)計訓練。在設(shè)計過程中，鼓勵并創(chuàng)造條件讓學生實地考察、拆裝相關(guān)機械產(chǎn)品，提高感性認識；通過網(wǎng)絡(luò)等途徑查閱相應(yīng)資料，了解相關(guān)零部件價格，培養(yǎng)學生成本設(shè)計思想；鼓勵學生通過查找資料、規(guī)范和標準解決課程設(shè)計中碰到的相應(yīng)問題，提高學生的自學能力和使用標準、規(guī)范的能力。實踐證明，這種選題的方式以及設(shè)計過程的要求，增強了學生課程設(shè)計的興趣和積極性，鞏固了學生機械設(shè)計理論知識，提高了學生學習能力、查閱資料的能力、動手能力以及工程實踐能力，取得了良好的效果。
四、結(jié)語